节能玻璃镀膜材料2

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1、节能玻璃镀膜材料学号：20926096姓名：吴玲1.概述1.1节能玻璃的定义节能玻璃是人们将某些玻璃的性能与普通玻璃比较后提出的。一般认为，节能玻璃指具有隔热和遮阳性能的玻璃[1]。1.2镀膜玻璃的定义镀膜玻璃是指在玻璃表面涂覆一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜，通过镀膜以改变玻璃的光学性能，满足某种特定要求[1]。玻璃镀膜改变了玻璃对光线、电磁波的反射率、折射率、吸收率及其他表面性质，赋予玻璃表面其他性能。1.3节能薄膜的节能原理一般而言[2](06年)，普通无色玻璃是一种良好的建筑材料，用它做窗户，既美观又实用，能透过90%左右的太阳辐射。但是它在透过可见光的同

2、时，也透过近红外线和部分中远红外线，这种无选择的透过性使得普通玻璃成为建筑能耗的主要泄露源。据统计[3]，建筑物中通过门窗散失的热量占整个建筑物采暖和制冷能耗的50%，而通过玻璃流失的热量就占整个窗户的80%左右。节能建筑玻璃应该能够控制太阳辐射和黑体辐射。太阳辐射按不同波长可分为紫外、可见、红外三个区域，其能量主要集中在0.38um-2.5um可见近红外区，它们占整个太阳辐射的97%之多；对于一个建筑物，其室内的热量来源除了通过门窗玻璃进入室内的太阳光产生的热量之外，房间的取暖设施及房间的物体发出的热量，也就是所谓的黑体辐射，也是很重要的一部分热量，这一部分热能在寒

3、冷的冬季尤为宝贵。图1-1是太阳辐射和黑体辐射的能量分布图[4]图1.1太阳辐射和黑体辐射能量分布示意图从图中可以看出，太阳辐射的热量有近50%由波长为800-2500nm的近红外波段的辐射携带。在夏季或者日照充足的地区，这部分能量通过建筑门窗的玻璃辐射进入室内，使室内温度上升，增加了制冷设备的负荷和能源消耗。阳光控制镀膜玻璃在近红外光区有较高的反射率，采用阳光控制镀膜玻璃作为窗玻璃使用时，阳光控制薄膜可以把近红外波段携带的能量阻挡在窗外，维持室内的清凉，节省空调等制冷设备的能源消耗。同时，房间内部的取暖设施以及物体也在不停地向外辐射能量，这种辐射成为黑体辐射。图1.

4、1也给出了这种黑体辐射分布的范围，在正常的室温范围内，这种黑体辐射主要分布在波长为2500nm-5000nm的波段范围内。对于寒冷的冬季或者日照稀少的地区来说，这部分黑体辐射可以提高室内的温度。低辐射镀膜玻璃在中远红外波段具有较高的反射率。当采用低辐射镀膜玻璃作为门窗玻璃使用时，低辐射薄膜可以将室内的黑体辐射反射回室内，提高室内的温度，减少取暖设施的能耗，达到节能的目的。1.4节能玻璃的分类目前的节能玻璃主要有低辐射薄膜玻璃、阳光控制薄膜玻璃以及新型的变色节能玻璃。2阳光控制镀膜玻璃阳光控制玻璃又称为热反射玻璃，是对波长范围350-1800nm的太阳光具有一定控制作用

5、的镀膜玻璃。一般是通过在玻璃表面镀覆金属或金属氧化物薄膜[5]，以达到大量反射太阳辐射热和光的目的，热反射镀膜玻璃具有良好的遮光性能和隔热性能。2.1阳光控制玻璃的节能原理根据德鲁特（Drude）理论可以知道，对于满足ω＞＞γ（）的长波高反射膜，红外反射率RIR随电阻率ρ的减小而增大。另外，在膜的厚度比较小时，方块电阻Rs越小，红外反射率RIR就越大，并可用近似公式表示为[6]：阳光控制薄膜一般都是导电性能良好的薄膜，良好的导电能力能够保证其在近红外光区拥有较高的反射率，从而保证了其阳光控制功能的实现。这种玻璃在近红外光区有较高的反射率，这种玻璃能够反射太阳光中占太阳

6、辐射总能量50%的近红外波段。在炎热的季节或地区，能够阻止太阳辐射中的热量通过门窗进入室内，达到隔热的目的，可以减少在炎热的季节或地区制冷设备的能耗。图2-1是3mm平板玻璃与某种6mm热反射玻璃的能量透过比较[7]。图2-13mm平板玻璃与6mm热反射玻璃的能量透过比较由图2-1可以看出,3mm厚的普通透明玻璃对太阳辐射能具有87%的透过率,白天来自室外的辐射能量大部分可透过,导致在炎热的夏季空调费用的增加;6mm厚的热反射玻璃有较强烈的热反射性能,可有效地反射太阳光线,合计接收能量为33%,在日照时,使人在室内感到清凉舒适。热反射玻璃主要起隔热作用。热反射玻璃的反

7、射率越高,说明其对太阳能的控制越强,但玻璃的可见光透过率会随着反射率的升高而降低,影响采光效果。在夏季光照强的地区,热反射玻璃的隔热作用十分明显,可有效衰减进入室内的太阳热辐射。但在无阳光的环境中,如在夜晚或遇阴雨天气,其隔热作用与白玻璃无异,从节能的角度来看它不适用于寒冷地区。2.2阳光控制膜的膜层结构和材料热反射膜由单层或多层膜系构成，单层膜已很少见，通常由三层膜组成，表层为保护膜，第二层为金属或金属化合物，第三层为金属氧化物膜。因为它能保证幕墙玻璃获得优良的光学特性[1]。（1）金属膜有Cu、Ni、Cr、Fe、Sn、Zn、Mn、Ti.（2）贵金